TWI594605B - 用於在未經授權頻段中之載波聚合部署及組織之系統及方法 - Google Patents

用於在未經授權頻段中之載波聚合部署及組織之系統及方法 Download PDF

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Description

用於在未經授權頻段中之載波聚合部署及組織之系統及方法
長期演進(「LTE」)為用於行動裝置及資料終端機之高速資料的無線通信標準。進階LTE為對LTE標準之主要增強。在進階LTE標準內，使用載波聚合以增加頻寬，且藉此增加位元速率。載波聚合已被引入於第3代合作夥伴計劃(「3GPP」)版本10(即，進階LTE標準)中，以向單一裝置(例如，使用者設備或「UE」)提供寬於20MHz之傳輸頻寬，同時維持與舊版UE之回溯相容性。
在當前標準下，每一經聚合載波被稱作分量載波(component carrier)，且每一分量載波可具有1.4、3、5、10、15或20MHz之頻寬，且最大五個分量載波可被聚合。如圖1所說明，針對100MHz之最大總頻寬，五個分量載波可各自具有20MHz之頻寬以進行組合。在載波聚合特徵被啟用的情況下，進階LTE標準可滿足進階國際行動電信(「IMT」)之峰值下行鏈路(「DL」)輸送量要求，或1Gbps。
200‧‧‧例示性系統
210‧‧‧LTE eNB
220‧‧‧收發器
230‧‧‧基礎板晶片/基頻晶片
240‧‧‧記憶體
300‧‧‧例示性方法
310‧‧‧掃描步驟
320‧‧‧步驟
330‧‧‧步驟
340‧‧‧步驟
350‧‧‧步驟
400‧‧‧例示性SIB資料/系統資訊區塊
500‧‧‧例示性RRC訊息
610‧‧‧例示性系統
620‧‧‧例示性系統
630‧‧‧例示性系統
圖1(上文所論述)展示針對100MHz之總頻寬包括具有20MHz之頻寬之五個分量載波的載波聚合之實例。
圖2展示根據本文中描述之一實施例的用於在未經授權頻段中之載波聚合部署及組織之例示性系統。
圖3展示根據本文中描述之一實施例的用於在未經授權頻段中之 載波聚合部署及組織之例示性方法。
圖4展示根據本文中描述之一實施例的在搜尋期間藉由小區提供之例示性SIB資料。
圖5展示根據本文中描述之一實施例的藉由LTE eNB使用的所提供之例示性RRC訊息。
圖6A至圖6C展示根據本文中描述之一例示性實施例的用於在多個eNB之間交換資訊之例示性系統。
本文中描述用於在未經授權頻段中(諸如，在LTE無線通信網路內)之載波聚合部署及組織之系統及方法。一種方法可包含：藉由一基地台內之一收發器掃描一所關注頻段中之頻道；藉由該收發器向該基地台報告信號量測資訊；藉由該收發器對該所關注頻段中之頻道進行小區搜尋；判定用於相鄰每一頻道之頻道資訊；及藉由該收發器向該基地台傳輸該頻道資訊。
本文中進一步描述一種方法，其包含：藉由一基地台自一所關注頻段中之複數個相鄰小區接收頻道資訊；藉由該基地台接收至一另外基地台之相鄰基地台組態資訊，其中該另外基地台係在與該基地台所處之網路不同的一網路上；藉由該基地台識別該所關注頻段內之一未經授權頻段中之可用頻道；使用一次要小區卸除/新增機制(secondary cell drop/add mechanism)將通信自一第一頻道跳躍至一第二頻道。
本文中進一步描述一種基地台，其包含：一收發器；一非暫時性記憶體，其上儲存有一程式；及一處理器，其執行該程式，其中該程式之該執行使該處理器執行操作，該等操作包含：藉由該收發器掃描一所關注頻段中之頻道；藉由該收發器向該基地台報告信號量測資訊；藉由該收發器對該所關注頻段中之頻道進行小區搜尋；判定用於 相鄰每一頻道之頻道資訊；及藉由該收發器向該基地台傳輸該頻道資訊。
本文中進一步描述一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其上儲存有一可執行程式，其中該程式指示一處理器執行以下操作，該等操作包含：藉由一基地台內之一收發器掃描一所關注頻段中之頻道；藉由該收發器向該基地台報告信號量測資訊；藉由該收發器對該所關注頻段中之頻道進行小區搜尋；判定用於相鄰每一頻道之頻道資訊；及藉由該收發器向該基地台傳輸該頻道資訊。
可藉由參考以下描述及隨附圖式來進一步理解例示性實施例，在圖式中，類似元件係運用相同參考數字予以參考。例示性實施例展示用於在未經授權頻段中之載波聚合部署及組織之系統及方法。如下文將非常詳細地所描述，本文中描述之例示性實施例可允許網路(諸如，LTE網路)使用主要載波(「PCell」)以按照正常操作(例如，經授權之經排程操作)來排程資料，且允許第二載波(「SCell」)經新增以用於在ISM頻段或未經授權頻段中之通信。
藉由參考具有某些特性之進階LTE載波聚合方案來描述例示性實施例。舉例而言，在分頻雙工(「FDD」)中，該等特性包括：經聚合載波之數目可在DL及上行鏈路(「UL」)中不同，通常，UL分量載波之數目等於或低於DL分量載波之數目。另外，個別分量載波亦可具有不同頻寬。替代地，當使用分時雙工(「TDD」)時，分量載波之數目及每一分量載波之頻寬對於DL及UL相同。然而，熟習此項技術者應理解，例示性實施例可應用於包括相比於進階LTE方案具有不同特性之載波聚合方案的任何載波聚合方案。
當使用載波聚合時，針對每一分量載波可存在數個伺服小區。伺服小區之涵蓋範圍可歸因於分量載波頻率及功率規劃(其可用於異質網路規劃)兩者而不同。無線電資源控制(「RRC」)連接係藉由用於 上行鏈路(「UL」)及下行鏈路(「DL」)之主要分量載波(「PCC」)所伺服之一個小區(即，PCell)處置。亦在DL PCC上的是UE接收非存取層(「NAS」)資訊，諸如，安全性參數。在閒置模式中，UE在DLPCC上接聽系統資訊。UL PCC用以發送實體上行鏈路控制頻道(「PUCCH」)。
其他分量載波可被稱作用於UL及DL之次要分量載波(「SCC」)，其伺服SCell。根據需要而新增及移除SCC，而在交遞時改變PCC。熟習此項技術者應理解，PCell及SCell為允許根據需要而新增SCell之邏輯建構。PCell為用於所有RRC傳信及控制程序之主小區。在載波聚合中，SCell被認為是對PCell之擴增，其中藉由MAC傳信而快速地達成SCell啟動及去啟動。在使用者平面中之MAC層處及下方實施習知載波聚合之功能性。因此，封包資料聚合協定(「PDCP」)層及無線電鏈路控制(「RLC」)層不會對應在哪一載波上發送特定RLC及PDCP協定資料單元(「PDU」)產生任何影響。應注意，術語封包及PDU可貫穿本文中之描述被互換地使用。
在當前蜂巢式系統中，僅在經授權頻段中排程通信。然而，工業、科學及醫學(「ISM」)無線電頻段為出於工業、科學及醫學目的而非電信而被保留用於射頻(「RF」)能量之使用的未經授權頻段(例如，無線電頻譜之部分)。熟習此項技術者應理解，在此等區段中的個別國家內指定之ISM頻段之使用可歸因於國家無線電規則之變化而不同。另外，使用ISM頻段之通信裝置應忍受來自ISM設備之任何干擾，通常准許未經授權操作使用此等頻段。因此，未經授權操作通常需要忍受來自其他裝置(諸如，具備WiFi功能之裝置)之干擾。
此外，由於ISM頻段為未經授權頻段，故多個網路提供者可在未經授權頻段中部署第二載波或小型小區作為LTE無線電存取技術(「RAT」)。在彼狀況下，不僅LTE通信將需要避免WiFi干擾，而且 此等通信亦將需要避免與其他LTE通信衝突及其他LTE通信。本文中描述之例示性系統及方法提供一種用以協調來自不同網路提供者之LTE通信且在ISM頻段中部署LTE通信同時避免WiFi干擾的機制。如上文所論述，雖然網路提供者可使用Pcell以按照先前操作來排程LTE資料，但例示性實施例可新增SCell以用於在未經授權頻段(例如，ISM頻段)中經由LTE RAT而通信。在替代例中，網路提供者可在未經授權頻段中部署小型小區。
圖2展示根據本文中描述之一實施例的用於在未經授權頻段中之載波聚合部署及組織之例示性系統200。系統200可包括基地台，諸如，LTE eNB 210。LTE eNB 210可包括收發器220及處理器(諸如，基礎板晶片230)以及記憶體240。因此，在運用收發器220及基頻晶片230的情況下，LTE eNB 210可執行類似於UE在LTE網路內之操作的操作。操作可包括但不限於針對其他組件掃描網路、識別其他組件、量測信號品質、報告量測結果，等等。
圖3展示根據本文中描述之一實施例的用於在未經授權頻段中之載波聚合部署及組織之例示性方法300。將參考上文參看圖2所描述之系統200及其組件來描述藉由方法300執行之操作。
在步驟310中，eNB 210中之收發器220可掃描所關注頻段內之所有頻道。根據一項實施例，掃描步驟310可藉由能量偵測器或藉由功率譜密度估計而實施。可注意，功率譜密度方法可用以區分WiFi傳輸與LTE傳輸。舉例而言，功率譜密度方法可利用關於頻段內平坦度、衰減準則等等之一些度量。
在步驟320中，eNB 210中之收發器220可量測與頻道中之每一者有關的信號資訊(諸如但不限於，參考信號接收功率(「RSRP」)、參考信號接收品質(「RSRQ」)、接收信號強度指示符(「RSSI」)，及鏈路品質度量)，且向eNB 210報告量測結果。
在步驟330中，eNB 210中之收發器220可在掃描步驟310期間識別之所有頻道中執行小區搜尋。此外，收發器220可判定小區ID，以及讀取所有系統資訊區塊(「SIB」)資料，以便判定網路提供者及相鄰小區組態。
圖4展示根據本文中描述之一實施例的在搜尋期間藉由小區提供之例示性SIB資料400。舉例而言，SIB1含有與何時評估是否允許UE存取小區相關之資訊。此外，SIB1含有小區存取相關資訊(例如，公眾陸地行動網路(「PLMN」)識別碼清單、追蹤區碼、小區識別碼等等)、用於小區選擇之資訊(例如，小區中之最小所需Rx位準，及位移)、p-Max、頻帶指示符、排程資訊、TDD組態、SI窗長度及系統資訊值標記等等。SIB2含有對於所有UE為共同的無線電資源組態資訊。此組態資訊包括小區存取限制資訊、隨機存取頻道(「RACH」)相關參數、閒置模式傳呼組態、PUCCH及PUSCH組態、UL功率控制及探測參考信號組態、UL載波頻率/頻寬等等。
在步驟340中，eNB 210可利用藉由收發器220收集之資訊以產生相鄰小區及其識別碼之部署拓撲，以及重要組態資訊。舉例而言，eNB 210現在可能夠選擇不與相鄰小區衝突之小區ID。此外，eNB 210現在可感知eNB 210可使用的未經授權頻段內之任何可用頻道。
在步驟350中，eNB 210可使用版本10中之可用RRC訊息以向收發器220指示上文所論述之頻道之清單(例如，ScellToAddMod-r10 RCC資訊元素)。另外，eNB 210可使用Scell卸除/新增機制以將通信自第一頻道跳躍至第二頻道。
圖5展示根據本文中描述之一實施例的藉由LTE eNB使用的所提供之例示性RRC訊息500。
根據一替代實施例，eNB 210可向ISM頻段中之UE中之每一者發送組態資訊，以讀取相鄰小區之所有SIB資訊且向伺服小區報告SIB資 訊。可藉由間隙量測來啟用此組態。更具體言之，在此間隙量測期間，UE可不自伺服eNB接收任何資料。即使UE被排除在小區之外(例如，UE不來自與eNB共同之網路提供者)，UE仍將讀取所有相鄰eNB。因此，藉由運用此等組態來組態多個UE，服務eNB可在其附近填入部署拓撲之映射。
圖6A至圖6C展示根據本文中描述之一例示性實施例的用於在多個eNB之間交換資訊之例示性系統610、620及630。
圖6A展示用於經由X2介面在eNB1與eNB2之間交換資訊之系統610。在當前LTE系統中，若eNB屬於不同網路提供者，則在該等eNB之間不存在X2介面。根據系統，X2介面可部署於所有eNB之間。此外，可定義新X2程序以交換相鄰小區組態資訊(例如，類似於eNB組態更新程序)。
圖6B展示用於橫越行動性管理實體(「MME」)(諸如，MME1及MME2)經由無線電存取網路(「RAN」)資訊管理(「RIM」)傳送在eNB1與eNB2之間交換資訊之系統620。在LTE與GSM/EDGE無線電存取網路(「GERAN」)之間且不在LTE內使用當前RIM程序。本文中描述之例示性實施例可在LTE中重新使用RIM程序邏輯，或替代地，定義新S1程序以將eNB組態資訊傳送至相鄰小區。此外，該等實施例可在來自不同網路提供者之MME之間部署S10介面。因此，eNB1可向RIM傳送訊息內之其他小區發送其小區組態資訊及PLMN資訊。RIM傳送訊息亦可包括目標小區ID路由資訊以允許MME1找到正確MME，即，MME2。MME2接著可向eNB2發送RIM傳送訊息。
圖6C展示用於經由操作系統管理與維護(「OAM」)伺服器在eNB1與eNB2之間交換資訊之系統630。在當前LTE系統中，屬於不同網路提供者之eNB僅具有與該等提供者之自有OAM伺服器介接之介面。來自不同網路提供者之不同OAM伺服器不具有介面。根據例示 性實施例，eNB可具有與同一OAM伺服器介接之介面。替代地或另外，屬於不同網路提供者之不同OAM伺服器可具有用以共用資訊之介面。因此，eNB1可向OAM伺服器發送小區組態及網路資訊，其中OAM伺服器可向eNB轉遞此資訊。因此，eNB1及eNB2中之每一者現在可知道其相鄰小區資訊。
對於熟習此項技術者而言將顯而易見，在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，可在本發明中進行各種修改。因此，希望本發明涵蓋本發明之修改及變化，其限制條件為該等修改及變化在隨附申請專利範圍及其等效者之範疇內。
300‧‧‧例示性方法
310‧‧‧掃描步驟
320‧‧‧步驟
330‧‧‧步驟
340‧‧‧步驟
350‧‧‧步驟

Claims (16)

  1. 一種用於無線通信之方法，其包含：藉由一基地台內之一收發器掃描一所關注頻段中之頻道；藉由該收發器向該基地台報告針對該等頻道之各者之信號量測資訊；藉由該收發器對該所關注頻段中之頻道進行小區搜尋；判定用於每一頻道中之相鄰小區之頻道資訊，其中該頻道資訊包含小區ID(Cell-ID)資訊、系統資訊區塊(SIB)資訊及提供者資訊；及藉由該收發器向該基地台發信該頻道資訊。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含：藉由該基地台自該所關注頻段中之複數個相鄰小區接收該頻道資訊；藉由該基地台識別該所關注頻段內之一未經授權頻段中之可用頻道；及使用一次要小區卸除/新增機制將通信自一第一頻道跳躍至一第二頻道。
  3. 如請求項1之方法，其進一步包含：藉由該基地台向該所關注頻段中之一使用者設備(「UE」)發送組態資訊以讀取所有系統資訊區塊(「SIB」)資訊；藉由該基地台自相鄰基地台讀取組態資訊；運用該相鄰基地台組態資訊來組態複數個另外UE；及填入UE及基地台部署之一拓撲映像。
  4. 如請求項1之方法，其中該信號量測資訊包括至該基地台之一參考信號接收功率(「RSRP」)、一參考信號接收品質 (「RSRQ」)、一接收信號強度指示符(「RSSI」)及一鏈路品質度量中之一者。
  5. 一種用於無線通信之方法，其包含：藉由一基地台自一所關注頻段中之複數個相鄰小區接收頻道資訊，其中該頻道資訊包含小區ID(Cell-ID)資訊、系統資訊區塊(SIB)資訊及提供者資訊；藉由該基地台接收至一另外基地台之相鄰基地台組態資訊，其中該另外基地台係在與該基地台所處之網路不同的一網路上；藉由該基地台識別該所關注頻段內之一未經授權頻段中之可用頻道；使用一次要小區卸除/新增機制將通信自一第一頻道跳躍至一第二頻道。
  6. 如請求項5之方法，其中該相鄰基地台組態資訊係經由一X2介面、一RIM傳送及一OAM伺服器中之一者自該基地台傳輸至該另外基地台。
  7. 一種基地台，其包含：一收發器；一非暫時性記憶體，其上儲存有一程式；及一處理器，其執行該程式，其中該程式之該執行使該處理器執行操作，該等操作包含：藉由該收發器掃描一所關注頻段中之頻道，藉由該收發器向該基地台報告針對該等頻道之各者之信號量測資訊，藉由該收發器對該所關注頻段中之頻道進行小區搜尋；判定用於每一頻道中之相鄰小區之頻道資訊，其中該頻道 資訊包含小區ID(Cell-ID)資訊、系統資訊區塊(SIB)資訊及提供者資訊，及藉由該收發器向該基地台發信該頻道資訊。
  8. 如請求項7之基地台，其中該等操作進一步包含：藉由該基地台自該所關注頻段中之複數個相鄰小區接收該頻道資訊，藉由該基地台識別該所關注頻段內之一未經授權頻段中之可用頻道，及使用一次要小區卸除/新增機制將通信自一第一頻道跳躍至一第二頻道。
  9. 如請求項7之基地台，其中該等操作進一步包含：藉由該基地台向該所關注頻段中之一使用者設備(「UE」)發送組態資訊以讀取所有系統資訊區塊(「SIB」)資訊，藉由該基地台自相鄰基地台讀取組態資訊，運用該相鄰基地台組態資訊來組態複數個另外UE，及填入UE及基地台部署之一拓撲映像。
  10. 如請求項7之基地台，其中該信號量測資訊包括至該基地台之一參考信號接收功率(「RSRP」)、一參考信號接收品質(「RSRQ」)、一接收信號強度指示符(「RSSI」)及一鏈路品質度量中之一者。
  11. 如請求項7之基地台，其中該等操作進一步包含：藉由該基地台向一另外基地台發送相鄰基地台組態資訊，其中該另外基地台係在與該基地台所處之網路不同的一網路上。
  12. 如請求項11之基地台，其中該相鄰基地台組態資訊係經由一X2介面、一RIM傳送及一OAM伺服器中之一者自該基地台傳輸至該另外基地台。
  13. 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其上儲存有一可執行程式，其中該程式指示一處理器執行以下操作，該等操作包含：藉由一基地台內之一收發器掃描一所關注頻段中之頻道；藉由該收發器向該基地台報告針對該等頻道之各者之信號量測資訊；藉由該收發器對該所關注頻段中之頻道進行小區搜尋；判定用於每一頻道中之相鄰小區之頻道資訊，其中該頻道資訊包含小區ID(Cell-ID)資訊、系統資訊區塊(SIB)資訊及提供者資訊；及藉由該收發器向該基地台發信該頻道資訊。
  14. 如請求項13之電腦可讀儲存媒體，其中該等操作進一步包含：藉由該基地台自該所關注頻段中之複數個相鄰小區接收該頻道資訊；藉由該基地台識別該所關注頻段內之一未經授權頻段中之可用頻道；及使用一次要小區卸除/新增機制將通信自一第一頻道跳躍至一第二頻道。
  15. 如請求項13之電腦可讀儲存媒體，其中該等操作進一步包含：藉由該基地台向該所關注頻段中之一使用者設備(「UE」)發送組態資訊以讀取所有系統資訊區塊(「SIB」)資訊；藉由該基地台自相鄰基地台讀取組態資訊；運用該相鄰基地台組態資訊來組態複數個另外UE；及填入UE及基地台部署之一拓撲映像。
  16. 如請求項13之電腦可讀儲存媒體，其中該等操作進一步包含：藉由該基地台向一另外基地台發送相鄰基地台組態資訊，其中該另外基地台係在與該基地台所處之網路不同的一網路上。
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